ايتنا - موجودات فضایی می‌توانند از سیاهچاله‌ها انرژی استخراج کنند

موجودات فضایی می‌توانند از سیاهچاله‌ها انرژی استخراج کنند

ایتنا - شاید این نظریه بتواند به دانشمندان کمک کند تا موجودات فضایی را پیدا کنند.

مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که فناوری استخراج انرژی می‌تواند درست در خارج از افق رویداد سیاهچاله‌های در حال چرخش، آثاری از خود بر جای بگذارد. این فرایند می‌تواند توصیف‌کننده قسمتی از شراره‌هایی از پلاسما نیز باشد که دانشمندان پیش‌تر آنها را در مجاورت این اشیاء کلان‌جرم کشف کرده‌اند.

به گزارش ایتنا و به نقل از Space، گرچه این پیشنهاد در حال حاضر صرفاً یک ایده علمی-تخیلی است (چون نزدیکترین سیاهچاله به ما بیش از ۱۰۰۰ سال نوری فاصله دارد) ولی اگر اخترفیزیکدانان بتوانند راهی پیدا کنند، در اینصورت سیاهچاله‌های چرخان می‌توانند برای یک تمدن پیشرفته از لحاظ فناوری، به یک منبع انرژی تقریباً بی‌حدوحصر تبدیل شوند.

لوکا کمیسو (نویسنده همکار در این مطالعه از دانشگاه کلمبیا در نیویورک) می‌گوید: «این نظریه به ما زمینی‌ها امکان می‌دهد که به‌طور بالقوه بتوانیم تمدن‌های بیگانه و دوردست را تشخیص دهیم». وی ادامه می‌دهد: «ما در این مقاله فقط به فیزیک نظری پرداخته‌ایم؛ اما من هم‌اکنون با یکی از همکارانم در تلاشیم تا این مورد را در واقعیت هم پیاده‌سازی کنیم، به دنبال تمدن‌ها بگردیم و ببینیم که چه نوع سیگنالی می‌توانیم پیدا کنیم».

گفتنی است این چهارمین بار در طول ۵۰ سال گذشته است که برای مکش انرژی از یک سیاهچالهٔ چرخان، راهی جدید ارائه می‌شود. مشهورترین آنها مطالعه‌ای است که توسط راجر پنروز، فیزیکدان مشهور و در سال ۱۹۶۹ انجام شد و در سال ۲۰۲۰ نیز به‌خاطر انجام کارهای پژوهشی در سیاهچاله‌ها جایزه نوبل فیزیک را از آن خود کرد.

وی سازوکاری را پیشنهاد کرد که به «فرایند پنروز» معروف است. در این سازوکار، ذره‌ای در کنار سیاهچاله‌ای که با سرعت تقریباً دورانی می‌چرخد به دو قسمت شکسته می‌شود. سپس بخشی از این ذره به ارگوسفر (منطقه‌ای آشفته از فضا-زمان درست خارج از افق رویداد سیاهچاله) فرو می‌افتد و درست پس از آن در خود سیاهچاله سقوط می‌کند.

بنابر محاسبات، اجسامی که در ارگوسفر قرار می‌گیرند می‌توانند انرژی منفی داشته باشند که این پدیده در هیچ جای دیگر جهان امکان‌پذیر نیست. کمیسو می‌گوید: «تنها در این منطقه کوچک است که چنین رخدادی می‌تواند اتفاق بیفتد». وی ادامه می‌دهد: «از آنجا که افزودن ذره‌ای با انرژی منفی به سیاهچاله معادل استخراج انرژی از آن است، موجودات فضایی می‌توانند با گرفتن بخشی از ذره‌ای که از گرانش شدید سیاهچاله نجات پیدا کرده، به طور مؤثری از انرژی سیاهچاله استفاده کنند؛ مثل این است که سیاهچاله را با انرژی منفی تغذیه کنید».

با اینکه پنروز در مطالعه اصلی خود تنها یک ذره را در نظر گرفته بود که به دو قسمت تقسیم می‌شود، اما تازه‌ترین تحقیقات پلاسمایی بسیار غول‌پیکر را درنظر می‌گیرند که در دیسک تجمعی و در اطراف سیاهچاله ایجاد شده است. این دیسک غالباً بزرگ و بسیار داغ است و به‌دور اکثر سیاهچاله‌ها می‌چرخد. از آنجا که پلاسماها شامل تعداد زیادی ذره هستند، بنابراین می‌توانند مقادیر زیادی انرژی هم تولید کنند.

از نظر تئوری، سیاهچاله‌ها با گذشت زمان با تابش هاوکینگ «تبخیر» می‌شوند. این نظریه، یک مفهوم در مکانیک کوانتومی است که توسط فیزیکدان مشهور استیون هاوکینگ پیشنهاد شده؛ ولی این فرایند بسیار چالش‌برانگیز است و هنوز دیده نشده است.

کومیسو و همکاران وی پیشنهاد می‌کنند که پلاسماهای لازم برای استخراج انرژی از یک سیاهچاله چرخان درست خارج از افق رویداد و توسط رویدادهای «اتصال مجدد مغناطیسی» ایجاد می‌شوند که به موجب آن، خطوط میدان مغناطیسی شدید درهم تنیده می‌شوند، می‌شکنند و دوباره به هم می‌پیوندند.

کمیسو می‌گوید اتصال مجدد مغناطیسی معمولاً در سطح ستاره‌هایی مانند خورشید دیده می‌شود که پلاسما را که در جهت‌های کاملاً مخالف شلیک می‌کنند و بدین‌ترتیب مقدار زیادی انرژی آزاد می‌شود. گفته می‌شود که در آینده، دانشمندان بر روی ابررایانه‌ها شبیه‌سازی بیشتری ترتیب خواهند داد و می‌توان آنها را با هم مقایسه کرد.

هر تئوری که صحت از آزمون‌ها سرافراز بیرون بیاید، می‌تواند به ستاره‌شناسان کمک کند تا میزان چرخش سیاهچاله‌ها را بهتر تخمین بزنند و انرژی بیرون داده شده توسط جت‌های پلاسما در نزدیکی افق رویداد را تعیین نمایند.